梁 燕,王 彬,张祖君,张祖龙,赵登超*
(1.山东省林业科学研究院,山东 济南250014;2.山东省临沭县林业局,山东 临沂 276700;3.栖霞牙山省级自然保护区管理处)
桃(Prunus persica(L.)Batsch)属蔷薇科、李属、桃亚属,果实营养丰富,美味多汁,鲜食易于消化,老少皆宜。消费者需求大,收益可观[1]。
中国是最大的桃和油桃生产国家,同时也是桃品种最多的国家。据统计,桃的品种在全世界约1000个以上,我国有800多个,用于生产栽培的有30个左右。截止到2015年底,全国桃园面积已达到66.7万hm2,其中种植面积最大的3个省份分别是山东、河北和河南。2016/17年度,中国桃树种植面积的增加使其桃和油桃产量上升至1350万t,较2015/16年度增加30万t(www.chyxx.com)。山东省桃产业近几年发展平稳,其中以蒙阴桃和肥城桃为典型代表。
桃果实的收获期在高温夏季,由于桃果实含水量高达87%,在夏季桃很容易失水,甚至腐烂[2];桃属于呼吸跃变型果实,特别是水蜜桃,对乙烯敏感,在乙烯的自感作用和他感作用的共同调节下,桃在常温条件下很难长时间贮藏;桃是冷敏性水果,在低温贮藏的过程中容易造成絮败,木渣化,风味丧失等冷害症状[3],因此桃果实的防腐保鲜存在一定困难。
研究发现,存在多种内部和外部因素共同影响采后桃果实的品质。其中内部因素主要有品种、成熟度、内源激素、功能酶,外部因素则主要是外源致病菌、环境的温度和湿度。
果蔬的耐贮性主要影响因素为自身特性。而桃分早熟、中晚熟、离核、粘核、软溶质和硬溶质。刘坤研究发现中晚熟、粘核、硬溶质的桃品种比早熟、离核、软溶质耐贮性要好[4],品种中水蜜桃很难贮藏,常温下只有3 d左右。而且,不同品种果实软化规律也有所不同,吴敏等实验中发现,玉露桃在20℃贮藏,采后3d硬度下降明显,为 (7.76士1.21)kg/cm2,5d速度减慢 (5.11士 0.55)kg/cm2,5~10d硬度变化平稳,硬度总体表现初期比后期迅速。常温下仓方桃早生果实,9d硬度由 (8.47士1.42)到1.00 kg/cm2以下,硬度在9天里成直线变化[5]。
李丽梅等认为桃采收时的成熟度对贮藏时间有很大影响。采收过晚,果实容易软化、褐变和腐烂,但也不是早了就好,采收期越早,酚类物质含量和多酚氧化酶、过氧化物酶活性越高,果肉褐变越严重,适时延迟采收可有效减轻果肉褐变[6]。赵朝辉等将8成熟的深州蜜桃常温下贮藏,固形物变化幅度较平稳,贮藏前和贮藏后基本无变化,果实硬度下降幅度也较小。在冰温(-0.5士0.3℃),绿化9号水蜜桃耐贮藏的成熟度为9成熟[7]。此外,刘坤认为采收时保留果柄及叶片可显著提高桃的耐贮藏性[4]。
曹一博等在2014年研究发现,吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)、 脱落酸(abscisic acid,ABA)[8]、乙烯等内源激素大多产生于桃仁,释放至果肉中诱导产生活性功能酶直接调控果实和种子[9]。桃属于呼吸跃变型果实,对乙烯非常敏感,微量的乙烯即可大幅度的提升桃果实的呼吸强度。呼吸高峰的出现标志着采后桃果实的完全成熟。在林燕的实验中,呼吸跃变前,在刚采收的桃硬果中,桃肉组织内部几乎检测不到乙烯,即将跃变前,乙烯浓度明显增大,呼吸强度增大,跃变时,乙烯急剧增加,出现乙烯释放高峰,引起果实芳香物质积累,叶绿素分解,有机酸成分变化以及糖分积累和转化[10]。1993年胡小松研究发现由于有的桃果实和种子的成熟期不一致,乙烯初期存在于种仁,由种仁向果肉释放,所以有的果实会出现两个呼吸高峰[11],第一次高峰后果实硬度下降,第二次呼吸高峰之后,果实管维束变褐,果实开始腐烂,果肉组织崩溃[12]。
Frankel C的研究表明吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的失活或降解是采后果实成熟度的必要条件,外源IAA处理可延缓跃变果实的成熟[13]。脱落酸(abscisic acid,ABA)的增长与 ACC 的增长是同步发生,ABA处理可诱导未成熟苹果组织中ACC氧化酶的合成[14]。吴敏等研究发现ABA可能在系统Ⅰ乙烯向系统Ⅱ乙烯的转化过程中起作用,ABA可能与果实后熟软化的启动有关。IAA水平决定着乙烯生理效应的发挥。乙烯与果实软化启动无明显关系[5]。
功能酶包括(1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC氧化酶)、过氧化物酶 (POD)、多酚氧化酶(PPO)、纤维素酶(EGase)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG)、脂氧合酶(LOX)[14,15]等。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)在贮藏期间逐渐下降,引起果实组织的衰老。陈昆松等的实验结果表明玉露桃采后成熟与膜质过氧化有关,与20℃下果实后熟进程相比,适宜的低温贮藏可维持较高SOD的活性、减少乙烯释放量并推迟其高峰的出现,延缓后熟软化[16,17]。
PG-多聚半乳糖醛酸酶主要功能是将果实细胞壁里多聚半乳糖醛酸中的α-(1,4)半乳糖糖苷键水解切开,多聚半乳糖醛酸链断裂,降解为寡聚半乳糖醛酸和半乳糖醛酸,使细胞壁结构解体,果实软化[14,18]。Fishman对桃成熟软化过程进行研究,发现离核溶质桃果实PG活性在硬熟期极弱,在果实软化过程中含量上升幅度较小,果实熟透时开始剧增,因而他认为PG活性与离核溶质型桃果实的组织变化关系并不密切[14,19]。
李富军等的实验表明肥城桃果实软化的前20 d以EGase为主,20 d后软化以PG为主,LOX在果实软化的启动阶段起了明显的促进作用。保鲜剂1-MCP(1-甲基环丙烯)在果实软化启动阶段抑制了LOX活性,在贮藏前期和后期分别对EGase和endo-PG抑制,延缓了果实硬度的下降[20]。
纤维素是细胞壁的骨架物质,纤维素酶在细胞壁的降解过程中起到重要作用,纤维素酶使纤维素降解,从而导致细胞壁纤维素微纤丝-半纤维素-果胶质“经纬结构”的松散。果胶酶趁机分解果胶质引起果实软化[18,21]。青果期桃果实中的纤维素酶活性极低,成熟过程中活性迅速增加,果实硬度下降,完全成熟时活性最高[14,22]。
多酚氧化酶(PPO)与桃果实的褐变息息相关,当细胞组织被破坏后,果实内的酚类物质与氧气反应生成醌,醌聚合生成褐色素,因而果肉组织褐变。Lee等研究发现Edan等桃品种的褐变程度与总酚含量和PPO活性均呈正相关[23,24]。李秀锦1999年、陈秀芳1995年通过对不同成熟期的桃的PPO研究,均发现在不同品种、不同果实的成熟过程中,PPO活性不尽相同,桃果实的PPO活性随着成熟期的增加而明显下降[25,26]。研究发现乙烯可以提高PPO和过氧化物酶(POD)的活性,引起果实褐变[27],PPO活性与果实中的有机酸和Vc呈正相关,有机酸和Vc可加速酚类物质氧化,从而加速果实褐变[28]。
桃果实的软化、褐变和腐烂是受多因素调节的生理过程,多种功能酶在启动、成熟前期和后期分别和综合参与调节,过氧化物酶(POD),能够在H2O2存在下氧化酚类物质,在果实褐变中发挥重要作用的糖蛋白,MDA(丙二醛)的积累可加剧膜的损伤,因此MDA的量可以作为果实衰老的一个指标。
桃果实的采收一般在高温夏季,采收中造成的机械伤以及病原菌的浸染造成果实贮藏期的减短。赵淑艳等发现引起北方桃采后贮藏过程中腐烂的病原菌有8种,分别是青霉(Penicillium sp.),灰霉葡萄孢(Botrytis cinerea),交链袍霉(Alternaria sp.),拟茎点霉(Promises sp.),芽枝霉(Cladosporium sp.),黑根霉(Rhizopus nigricans),黑曲霉(Aspergillussp.),链核盘菌(Monilinia sp.)[29]。其中灰霉菌致病力最强,可以侵害花、幼果、成熟果,已发现灰霉葡萄孢至少可寄生235种植物,染病果实很快腐烂,对健康果传染性强;芽枝霉最弱;根霉和黑曲霉多在常温中致病,且病程一般很短;灰霉、交链袍霉在桃低温和高温中均致腐南方水蜜桃主要病害有青霉病、灰霉病和软腐病。青霉病传染性极强,低温环境下,扩展青霉仍可以生长。软腐病病原菌为匍枝根霉(Rhizopus stolonifer),主要通过伤口浸入成熟果实,低于0℃和高于39℃时不易发病,常温可造成果实迅速腐烂。酵母菌是果实后加工中常见的污染菌,是影响鲜榨果汁货架期主要的微生物之一。
通过关键因素的调控,国内外对桃果实贮藏保鲜采用的方法主要可分为3种,物理保鲜、化学保鲜和生物保鲜,物理保鲜现阶段有温控保鲜、气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、调压贮藏保鲜等方法;化学保鲜方法有很多,保鲜剂分为天然和人工合成两种;生物保鲜有微生物拮抗菌保鲜和生物酶制剂等方法[5,9,30,31]。
3.1.1 温控保鲜
3.1.1.1 低温保鲜
桃大多采收于高温季节,张洁将采摘的桃果实贮藏于0℃或略高于其冰点温度的适宜条件下,可有效的降低果实的呼吸作用和乙烯的释放,抑制微生物的繁殖。低温保鲜通常利用冰柜和冷库等设备进行桃低温贮藏,操作简单[31]。
但低温贮藏并非温度越低越好,在冰点和临界温度贮藏造成果实的生理代谢紊乱和细胞膜等内部结构损伤为冷害[28]。桃属于冷敏性水果,对低温比较敏感,而且桃果实品种众多,不同品种对低温反应不一致。在低温贮藏时,桃果实容易出现质地的改变和风味的丧失,表现为果肉褐变、木渣化,果皮革质化等冻害。因此,桃果实的低温贮藏存在一定的局限性,且低温设备采购成本较高,低温贮藏需耗费大量的能量,成本较高[9]。低温冷藏操作简单,较适用于大规模工厂化生产。长时间的低温贮藏会引起低温细菌的繁衍,与其他保鲜方法结合使用可使保鲜效果更优。
3.1.1.2 变温贮藏
王淑琴等发现针对于低温贮藏,温度波动对减缓冷害、果实风味的保持有良好的效果[32]。刘万好等认为变温贮藏促进了乙酸等一些挥发性物质的挥发,抑制了呼吸作用。波动温度指标应在3℃以内。间接升温处理也可减轻冷害,具体操作可有:-0.5℃~0℃下,1~4周,18~20 ℃下 2天,:-0.5 ℃~0℃下,1~4 周……,循环往复[33]。
3.1.1.3 冷激与热激处理
王亦佳等在0℃下冷激凤凰水蜜桃 ‘白花’(Prunuspersica cv'Bahua')10min,有效抑制了果实呼吸强度、减少丙二醛产生、保持果实硬度并减缓微生物繁殖,降低了果实的软化和腐烂程度[34]。
热处理可延迟果实的成熟,诱导小分子热激蛋白的合成,促进有毒物质代谢和挥发,抑制酸性磷酸酶和endo-PG的活性以及蛋白质和合成[9]。热激处理后,果实的呼吸作用下降,乙烯产生量减少,从而延长果实贮藏期。热处理方法主要有热水浸泡、热蒸汽处理、微波加热、热水冲刷等。热水浸泡和微波加热对桃果实多种病害都有显著的抑制作用。
陆旺金认为热激和冷藏结合使用可有效的控制冷害的发生[35]。热处理还能明显抑制桃主要病害原菌菌丝生长和袍子萌发率。陈留勇等用50~53℃热水浸泡黄桃 2~2.5 min,0±1℃下冷藏发现,黄桃品质得到有效的保持[36]。冷激(0℃)与热激(40℃)对凤凰‘白花’水蜜桃处理,结合低温冷藏,发现冷激处理下果实硬度保持较好,氧化酶活性受到抑制,热激处理下果实可溶性固形物流失有效降低[31]。
热处理有一定的优点,但在处理过程中要掌握好时间和温度,否则极易造成热伤害,出现褐变、香气风味降低,甚至不能后熟[14]。
3.1.2 气调贮藏
目前,认为气调贮藏(CA贮藏)对桃果实的保鲜效果最好,CA贮藏设备包括库房、气调装备和制冷设备。气调保鲜通过改变贮藏环境的气体成分,包括人工气调贮藏和自发气调贮藏。气调保鲜可以有效抑制桃果实的呼吸,推迟桃果实采后衰老和腐败变质,可减少冷害的发生,从而延长桃的货架期[31,37]。田世平等采用气调贮藏,‘冬雪桃’保鲜期达到80天以上,桃果实品质和风味均得到很好的保存[38]。吕昌文等将‘绿化号’桃采用1%-3%O2+3%-8%CO2气调贮藏,‘绿化号’桃贮藏期可达120天[39]。桃果实长期处于高CO2和低O2条件下,也会出现不良反应,变动的气调条件在一定程度上能降低果实的冷敏感性,减轻果肉褐变。
商业上桃果实气调保鲜的贮藏条件推荐为0℃,1%O2+5%CO2和 2%O2+5%CO2,气调保鲜的效果和贮藏时间都比较理想[5],但成本很高。
3.1.3 调压保鲜
调压保鲜包括加压保鲜和减压保鲜,但目前应用较多的是减压保鲜[31]。具体操作是利用真空泵抽出库内空气,将压力降低,并配置低温高湿条件,低压空气循环,一般4次/h。这样能够去除果实田间热、果实呼吸所产生的乙烯、CO2、乙醛、乙醇等气体。减压保鲜能延缓失重萎蔫,延缓细胞膜通透率的增大,有效保持SOD、CAT的活性,降低叶绿素、有机酸、维生素等营养物质的消耗[14],减缓果实硬度和可溶性固形物的下降速度,使果实处于最佳休眠状态,果实货架期明显增加。
3.1.4 低剂量辐射保鲜
紫外线杀菌和超声波处理是目前采用较多的两种辐射保鲜方法,辐射保鲜技术目前发展迅速。紫外短波紫外线 (ultraviolet C,UV-C)短波(190~280nm)可以破坏细菌的DNA和RNA,杀菌效果好,减少贮藏期间褐腐病和软腐病的发生,紫外线还可诱导果实合成植保素,有效提升采后果实自身的抗病性。经过辐射处理后,果实的品质较好,营养成分损失较少,在常温下贮藏时间较长,提高桃果实的货架期。低温贮藏和辐射处理联合使用,可以减轻果实的冷害。李卉等用0.25 kJ/m2短波紫外线处理水蜜桃3 min,大大降低了桃果实的失重率和呼吸速率[9,31,40];陈奕兆等发现短波紫外线处理可将水蜜桃呼吸高峰时间推迟5天,较好保持果实的硬度,且1.5 kJ/m2时效果最佳[9,41];崔志宽等用0.25 kJ/m2短波紫外线处理采后桃果实3min,配合气调包装,常温贮藏7 d后好果率达80%[42];张艳珍等用1 kJ/m2短波紫外线处理桃果实3min,结合多种复合涂膜处理,发现紫外照射与海藻酸钠、抗坏血酸、溶菌酶复合涂膜结合效果最佳[9,43]。
超声波处理,其空化作用产生局部的高压和高温,生成自由基,过时表面形成过氧化氢,杀灭病原菌,并在处理中对果实机械清洗除尘,达到双重效果。赵心语等利用25 Hz超声波在40℃温水中处理水蜜桃10 min,保鲜效果进一步提升[9,39,44]。李萍用50 Hz超声波结合氯化钙溶液浸泡桃果实3 min,贮藏效果得到提高[45]。
辐射处理新鲜果蔬时,一般选用的剂量相对低,高剂量辐射处理会伤害果实的果肉组织,加速果蔬的软化,影响果实贮藏品质。辐射保鲜可作为预处理,与冷藏,气调等其他技术结合。紫外线处理成本低廉,可操作性强,可用于工厂大规模处理,操作时必须与人畜分离。
3.2.1 臭氧贮藏保鲜
臭氧保鲜主要是利用其强氧化性,进而产生的一系列化学反应原理来对果蔬进行保鲜。臭氧可以分解果蔬呼吸作用产生的乙烯,减缓呼吸作用,抑制果蔬呼吸强度,杀灭果蔬表面的微生物,加速有害物质的氧化降解,诱导果实产生抗病性。臭氧还可降解果蔬表面硝苯硫磷酯、氯氰菊酯、甲基一硝苯硫磷酯和二嗪农等农药残留,同时可清除贮藏库内的异味[31]。
尽管臭氧对果蔬的采后保鲜具有诸多优点,但臭氧保鲜操作繁琐,成本较高。且不同品种的桃杀菌浓度要求不一样,高浓度的臭氧容易对人体和果实产生伤害[31]。徐丽萍通过实验表明8 mg/L,10 mg/L的臭氧水造成水蜜桃表面脱毛严重,严重伤害果实的表皮和果肉组织。因此要求严格控制好臭氧浓度,处理时间不易过长[46]。
3.2.2 钙处理
在桃果实贮存过程中,可进行适度的外源钙处理,推迟桃果实采后的成熟与衰老。无机钙和有机钙离子可补充贮存过程中营养物质的流失,稳定细胞膜结构,维持细胞膜功能完整性,从而保持果实硬度。钙类保鲜剂不仅适用于桃果实的采后保鲜,也可用于采前的营养补充,提高桃果实采摘品质,提高单果重[9]。对‘白凤’桃树冠喷施硝酸钙,桃果实采后硬度提升7.8%,呼吸高峰推迟1d。刚成诚等通过2%CaCl2溶液处理水蜜桃 ‘白花’,其可溶性固形物、果实硬度等果实品质指标保持效果较好,细胞膜透性降低,多酚氧化酶活性降低,丙二醛含量减少[47]。李正国等研究发现用CaCl2溶液处理‘白凤’水蜜桃,显著抑制了乙烯合成[48]。陈留勇等对黄桃进行浸钙处理,细胞壁降解酶活性降低,果实硬度保持较好,抑制其呼吸作用,乙烯生成量降低,细胞膜完整性保持较好,且诱导果实自身合成植保素[36]。
钙处理基本无毒性,且成本较低廉,实用价值较高。但一定要注意使用的浓度,钙离子浓度过高,果实反而会迅速衰老。
3.2.3 植物生长调节剂类保鲜剂
目前使用的较多的此类保鲜剂有赤霉素GA3、茉莉酸甲酯MeJA、氯吡脲等。赤霉素在果树上应用较多,在果实生长后期喷施赤霉素GA3,延缓果实成熟,延长贮藏时间。目前,苹果、杏、李、梨、香蕉、菠萝等水果均有使用[14]。生长调节剂顾名思义是对植物的生长发育有调节作用的化学物质和天然植物激素。通过抑制果蔬生命过程中的某些环节达到保鲜的目的。刚成诚等用0.5 g/LGA3浸泡凤凰水蜜桃15 min,15d果实硬度下降52%,未处理下降68%;可溶性固形物下降38%,未处理下降45%[47];崔志宽等发现抑制了桃果实的呼吸作用,降低了丙二醛含量,赤霉素处理的水蜜桃烂果率显著降低[49]。冯磊研究表明MeJA处理桃果实降低了果实冷害的发生,提高了SOD的活性。MeJA处理的桃果实有较高清除自由基的能力,较好的维持可溶性固形物含量,降低了腐烂率[50]。
3.2.4 1-甲基环丙烯(1-MCP)保鲜
1-甲基环丙烯(1-methylcyClopropene,1-MCP),沸点约为10℃,液体状态不稳定,常温下以气体存在,为环丙烯类化合物,与乙烯分子结构相似。(1-MCP的作用效果与果树种类和品种、成熟度、(1-MCP浓度、处理时间等很多因素相关,且对于非越变型果实效果不显著,有时甚至会促进果蔬乙烯的产生和腐烂。对于呼吸越变型果实,在植物果实成熟时,与乙烯分子竞争,优先结合植物果实内部细胞的相关受体,阻断乙烯信号转导,降低果实呼吸强度,延缓果实成熟,抑制后熟时的各种生理化学反应。在果实发生呼吸越变,大量释放乙烯气体前,使用1-MCP熏蒸,可阻断乙烯与受体的结合,提高果实的耐贮性。Golding等研究发现1-MCP可影响香蕉等水果芳香物质的形成,果皮脱绿和转色,减轻冷害的发生[51]。李富军等对6年生肥城桃采前喷施AVG(氨基乙氧基乙烯甘氨酸),采后用I-MCP熏蒸,0℃冷藏,能显着降低桃果实乙烯产生量,降低LOX活性,延迟LOX、SOD活性高峰的时间,提高SOD活性,提高冷藏中桃果实的硬度,减轻失重和冷害的发生,延迟果实衰老[52]。马书尚等研究发现1-MCP处理过的果实,冷害减轻,果肉絮败减轻。果实品质得到较好的维持,糖酸指标含量高于对照[53]。千春录等用不同浓度的1-MCP处理水蜜桃,1 μL·L-1效果最佳,且稳定了果肉中抗坏血酸盐的含量,提高了桃果实的抗氧化能力。但1-MCP与乙烯受体结合只能维持30h,因而在实际生产实践中受限[54]。2000年起,中国农业科学院果树研究所与美国罗门哈斯中国公司合作,研究1-MCP的商业化规模应用,苹果、梨、猕猴桃等亚洲水果已获得初步成功[55]。1-MCP无毒,且无残留问题,值得推广,但化学保鲜剂使用在剂量上一定要有控制,以免造成二次污染。
3.2.5 天然植物提取液保鲜
国外天然防腐保鲜剂研究较早,很多天然保鲜剂已普遍应用。技术成熟的产品森柏,其中的“蔗糖酯”,可抑制果蔬呼吸作用和水分蒸发,苹果、豆角、香蕉、柑桔、葡萄等果菜效果较好,并获得联合国粮农组织和世界卫生组织的免检特许;复合维生素C衍生物,主要用于鲜切水果加工前处理,防止褐变[56];肉桂精油、薄荷精油可有效抑制根霉、青霉等致病菌;海藻酸钠-亚油酸复合保鲜液具有良好的气体选择透过性,可抑制果蔬呼吸速率、抵御微生物侵染、保持果蔬风味。
近年来国内天然保鲜剂的开发在理论和基础应用方面发展迅速,植物天然保鲜液的有效成分一般具有抑菌杀菌、抗氧化功能。研究方向主要为香辛料和中草药,如檀香科的九里香属、樟科樟属、菊科蒿属等,花椒、姜、丁香、大蒜、厚朴、铁皮石斛、苍耳等香辛料或中草药大多富含多酚类、多糖类、黄酮类、生物碱类、苯丙素类、不饱和脂肪酸和有机酸等活性成分,这些活性成分有杀菌抑菌、抗氧化。抑制酶活性的功能,从而达到果蔬保鲜的目的。魔芋提取液、丁香提取物、肉桂提取液、茶叶提取物等不仅无毒,还具有保健和增香的功效。宋凯研究发现丁香、肉桂、荸荠皮的复配提取液,可用于各种果蔬的保鲜,且操作简单[57];王亦佳等通过实验发现不同浓度的生姜均可有效的保鲜水蜜桃[58],崔志宽等的实验证明2%普鲁兰多糖可降低水蜜桃失重,较好的维持桃果实品质[59];许丽等用500mg/L的麝香草酚熏蒸水蜜桃,延缓了果实腐烂。国内外研究结果发现,黄连抗菌抑菌效果最好,大黄、黄芩、艾叶、丁香次之,较弱白头翁、黄柏、连翘、蒲公英[31]。
3.2.6 涂膜保鲜
该方法是利用果蜡、甲壳素、魔芋、海藻酸钠等容易成膜的物质,将其涂抹在果蔬表面,干燥后形成均匀的膜,抑制果蔬呼吸作用,减少营养物质损耗,增加果蔬表面光洁度,隔离微生物侵染,从而提高果蔬品质,延缓果蔬后熟老化,达到保鲜的目的。成膜物质最早使用的是果蜡,现今则开发了很多可食用成膜物质。使用较多的有,壳聚糖膜、淀粉膜、小麦、大豆、玉米等蛋白质膜、魔芋可食用膜、纤维素膜以及各种复合型膜。可食用膜无色、无味、无毒且具有较好的选择阻气性、透气性,可延长果实的货架期和贮藏期。壳聚糖(CTS),又称脱乙酰甲壳素,是一种氨基多糖生物聚合物,节肢动物外壳提取物,能在水果表面形成半渗透涂层,密度较大,结构类似于纤维素,涂于果蔬表面能有效抑制部分病原菌的生长繁殖,形成低O2高CO2的浓度环境,减少水分损失,抑制PPO的活性,从而有效抑制褐变的发生。壳聚糖涂膜涂于猕猴桃果实表面,有效抑制果实的呼吸强度,较好保持果实硬度,减少了营养物质的消耗[31,60];赵凤等研究发现壳聚糖涂膜降低了葡萄的腐烂率,较好的保持了葡萄的品质[28,61];康若祎等认为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可抑制呼吸作用相关酶的活性,他们将0.1%PVP与1%CTS复合膜涂于霞晖5号桃果实表面,装入聚乙烯薄膜保鲜袋,1±0.5℃保存,贮藏期达1个月以上[62]。周然等用壳聚糖材料结合微酸性电解水处理水蜜桃,改善了果肉褐变情况,保持了果实风味[63]。陈奕兆等用2 g/100mL的壳寡糖(COS)与0.1 g/100mL PVP处理凤凰‘白花’水蜜桃,对细胞壁、细胞膜保护效果显著[64]。
涂抹保鲜操作简单、方便、造价较低,因而存在很大的应用空间,而提高食用膜的抑菌效果,可使食用膜的保鲜效果进一步提升。
3.2.7 其他化学保鲜剂
活性炭可吸附乙烯,高锰酸钾、溴、触媒(铁、贵金属等)可分解乙烯,可作为果蔬乙烯吸附型保鲜剂。植酸保鲜剂、HCF保鲜剂(1.0%羧甲基壳聚糖、2%丙二醇、1.5PVC、0.05%尼伯金丙酯)、岩盐提取物、草木灰矿物保鲜剂等也有用于果蔬保鲜。0±1℃对葡萄缓慢释放 SO2,减少了巨峰葡萄果实抗坏血酸、可滴定酸和单宁物质的损失和果肉褐变率[3]。采用草酸、水杨酸(salicylic acid,SA)、乙醇处理降低了果肉褐变、酚类化合物、PPO和、PAL的活性。
生物保鲜使用条件易控制,处理目标明确,没有环境污染、农药残留等问题,研究价值较高,但现在在生产实践中使用较少,成本较高,菌种容易退化,已工业化生产的微生物防腐剂有乳酸链球菌素、那他霉素、曲酸[12]。
3.3.1 微生物拮抗菌保鲜
原理为“以菌抗菌”,利用微生物之间的拮抗作用,抑制果实表面的致病菌生长。喷施绳状青霉对菠萝保鲜较好,对草莓喷施木霉菌明显降低了灰霉病的发生[56];李阳等定值罗伦隐球酵母、季也蒙假丝酵母、丝袍酵母在采后‘白花’水蜜桃上,常温下保存24h,保鲜效果较好[34,65]。王亦佳等发现罗伦隐球酵母、枯草芽袍杆菌对水蜜桃保鲜效果较好,提升了果实保鲜品质[66]。姚良辉等对上海南汇‘新凤蜜露’水蜜桃用100%和50%的C06溶液浸泡3min,3±1℃贮藏,C06可延缓果实硬度下降,减少MDA积累、保持细胞膜的完整性,提高CAT、POD活性,抑制PPO活性,21d100%C06处理的水蜜桃好果率高达85%以上[67]。
3.3.2 生物酶制剂保鲜
酶制剂可调节生命体生理活动和反应,使其产生抗病性,抑制致病菌繁殖。溶菌酶可水解细菌细胞壁肽聚糖,李卉等高温条件下(30±5℃)使用溶菌酶和植酸处理凤凰水蜜桃,提高了水蜜桃的耐贮性[68]。
单一的保鲜技术已经跟不上时代的步伐,复合保鲜方能达到更好的保鲜效果,保鲜技术研究也更加多元化。竹炭包装保鲜、蚕茧保鲜、包装保鲜等保鲜技术也在生产研究中。